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Radiación Ionizante y Efectos Oftalmológicos Dr. Christian Díaz Efectos Biológicos Principios Radiobiología • Severidad efectos – – – – Dosis Tasa dosis Protección Energía Tipos de efectos de la radiación sobre los seres vivos • Según el tiempo de aparición – Precoces: (min. u hrs.) eritema cutáneo, náuseas. – Tardíos: (meses / años) cáncer radioinducido, radiodermitis crónica, mutaciones genéticas • Desde el punto de vista biológico – Efectos somáticos – Efecto hereditario • Según la dependencia de la dosis – Efecto estocástico:(aleatorios, probabilísticos) No necesitan una dosis umbral: cáncer radioinducido y las mutaciones genéticas. • Leucemia, osteosarcoma, CEC, Ca pulmonar – Efecto no estocásticas: Se necesita una dosis umbral para producirlos. Ej. el eritema cutáneo Radiosensibilidad de los tejidos Bone marrow Highly radiosensitive •Lymphoid tissue •Bone marrow •Gastrointestinal epithelium •Gonads •Embryonic tissues Module Medical VIII. Skin Moderately radiosensitive •Skin •Vascular endothelium •Lung •Kidney •Liver •Lens (eye)- 10 CNS Least radiosensitive •Central nervous system (CNS) •Muscle •Bone and cartilage •Connective tissue • Características de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes – – – – – Aleatoriedad Rápido depósito de energía No selectividad Inespecificidad lesiva Latencia Etapas de la acción biológica de la radiación Sindrome de Irradiación Aguda • Definición: – -Enfermedad aguda causada por irradiación del cuerpo entero por dosis de radiación penetrante en corto periodo de tiempo. Sd Irradiación Aguda • Responsable por mayoría de mortalidad dentro de 60 días • Curso afectado por edad, estado nutricional y comorbilidad • Compuesto por 4 sub-síndromes secuenciales • Effect Dose – – – – Blood count changes 50 rem Vomiting (threshold) 100 rem Mortality (threshold) 150 rem LD50/60* (with minimal supportive care) 320 - 360 rem – LD50/60 (with supportive medical treatment) 480 - 540 rem – 100% mortality (with best available treatment) 800 rem Sd Irradiación Aguda • Sub-síndromes – – – – Hematopoyético ( 1,5 Gy) Gastrointestinal ( 6-30 Gy) Cardiovascular > 30 Gy Neurológico > 30 Gy Phase Symptom Exposure (Sv) 1–2Sv 2–6Sv 6–8Sv 8–30Sv 50–100% 2–6h 1–2h >24h 24–48h None Slight (10%) — 3–8h Slight Mild (50%) — 4–24h Slight–None Moderate (50%) — 1–3h No Cognitive impairment impairment 6–20 h 75–100% 10–60m <48h Heavy (10%) 1–2h Moderate (80%) 3–4h High (100%) >1h 90–100% <10m <48h Heavy (90%) >1h Severe (80–90%) 1–2h Severe (100%) >1h Cognitive impairment <20 h immediate 48h–death Heavy (100%) <30m Severe (100%) <1h Severe (100%) >30m Seizures, Tremor, Rapid incapacitation Ataxia 28–31 days >7 days none none Mild Leukopenia; Leukopenia; Severe leukopenia; Death Fatigue; Weakness Purpura; Hemorrhage; High fever; Diarrhea; Infections; Epilation Vomiting; Dizziness and disorientation Hypotension; Electrolyte disturbance Nausea; Vomiting; Severe diarrhea; High fever; Electrolyte disturbance; 0–5% 5–100% 95–100% 100% 100% 0–5% 5–50% 50–100% 100% 100% Immediate Nausea and vomiting 5–50% Time of onset Duration Diarrhea Time of onset Headache Time of onset Fever Time of onset CNS function Latent Period Overt illness Mortality without medical care Mortality with medical care 7–28 days >30Sv 100% Shock Figure 3. Simplified time courses for hematologic, gastrointestinal (GI) and central nervous system (CNS) symptoms at different whole-body dose exposures The relative severity of signs and symptoms is on an arbitrary scale DiCarlo, A. L. et al. DISASTER MEDICINE AND PUBLIC HEALTH PREPAREDNESS 2011;5:S32-S44 Copyright ©2011 American Medical Association Sd Hematopoyético • • • • • Muerte de stem cels medulares Pancitopenia Sepsis es principal causa de mortalidad Hemorragias Recuperación ( meses/años) Sd Gastrointestinal • • • • • • • Daño stem cels GI / linfocitos Alteración barrera mucosa Pérdida vellosidades Hemorragias Exudación / ulceración/ 3er espacio Alt. Hidroelectrolíticas Ileo paralítico Sd Neurológico / cardiovascular • Mixto • Gran quemado • Pirexia, ataxia, alt. Función cortical, alt motora • Hipotensión • Aumento PIC • Daño neurovascular y endotelial • 4 Estadíos: – – – – Pródromo Periodo latencia Enfermedad manifiesta Recuperación • Enfermedad manifiesta – – – – Reaparición de síntomas prodrómicos Desarrollo de Sd específico Duración semanas Requiere monitorización intensiva • Recuperación: – Reepitelización tubo digestivo – Recuperación hematopoyética – Años evolución Radiación Ionizante y Ojo Radiación Ionizante y Ojo • Signos / síntomas – – – – – Eritema piel Hiperemia conjuntival / quemosis Inyección ciliar Secreción mucopurulenta Edema corneal / Queratopatía puntata / Ulceras /Queratitis intersticial – Necrosis corneal aséptica – Lenta resolución ( meses) refractaria a tto, fibrosis intensa, simblefaron Cataratas inducidas por radiación ionizante - Latencia catarata (6 meses -12 años) -Cristalino uno de los tejidos más radiosensibles -Cataratas pueden inducirse con dosis 2 Gy, incluso 0,5 Gy RR lineal sin umbral -Región posterior del cristalino -Catarata subcapsular posterior -Dosis dependiente -Asociada a daño a la membrana celular -Daño al DNA de las células cristalino -Disminución de producción de enzimas protectoras Radiación Ionizante y Ojo • Signos / síntomas – – – – – Tracto uveal ( vasodilatación / edema) Hemorragia intraretinal Retinopatía por vasculopatía oclusiva Papiledema TVCR